철도신호산업기사 필기 기출문제복원 (2005-05-29)

철도신호산업기사
(2005-05-29 기출문제)

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1과목: 전자공학

1. 그림과 같은 회로가 발진하기 위한 조건으로 옳은 것은?

  1. Z1: 유도성, Z2: 용량성, Z3: 유도성
  2. Z1: 유도성, Z2: 용량성, Z3: 용량성
  3. Z1: 용량성, Z2: 유도성, Z3: 용량성
  4. Z1: 용량성, Z2: 용량성, Z3: 유도성
(정답률: 43%)
  • 이 회로는 발진기 회로로서, 양쪽 끝에 있는 콘덴서(Capacitor)와 인덕터(Inductor)가 서로 교차되어 있어야 한다. 따라서 Z1과 Z3은 유도성, Z2는 용량성이어야 한다. 따라서 정답은 "Z1: 용량성, Z2: 용량성, Z3: 유도성"이다.
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2. 연산증폭기의 특징으로 옳지 않은 것은?

  1. 단일 주파수만을 통과시킨다.
  2. 전압 이득이 크다.
  3. 입력 임피던스가 높다.
  4. 출력 임피던스가 낮다.
(정답률: 30%)
  • "단일 주파수만을 통과시킨다."는 연산증폭기의 특징으로 옳지 않은 것이다. 연산증폭기는 다양한 주파수를 통과시키며, 입력 신호의 주파수를 변화시키지 않고 출력 신호를 증폭시키는 기능을 가지고 있다. 따라서 입력 신호의 주파수에 따라 출력 신호의 주파수도 변화하지 않는다.
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3. 전가산기(full adder)를 가장 올바르게 설명한 것은?

  1. 자리올림을 무시하고 일반 계산과 같이 덧셈하는 회로이다.
  2. 전가산기의 자리올림을 더하여 2자리의 2진수의 덧셈을 완전히 하는 회로이다.
  3. 아랫자리의 자리올림을 더하여 홀수의 덧셈을 하는 회로이다.
  4. 아랫자리의 자리올림을 더하여 짝수의 덧셈을 하는 회로이다.
(정답률: 34%)
  • 전가산기는 2자리의 2진수를 더하는데 사용되는 회로입니다. 이 회로는 각 자리의 이진수와 자리올림을 입력으로 받아서, 해당 자리의 합과 다음 자리로 전달될 자리올림을 출력합니다. 따라서 전가산기의 자리올림을 더하여 2자리의 2진수의 덧셈을 완전히 하는 회로이다는 설명이 가장 올바릅니다.
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4. 그림과 같은 다링톤(Darlington) 접속방식에서의 전류증폭률은? (단, β1 = 10, β2 = 20 이다.)

  1. 20
  2. 50
  3. 100
  4. 200
(정답률: 19%)
  • 다링톤 접속방식에서의 전류증폭률은 β1 x β2 이므로 10 x 20 = 200 이다. 따라서 정답은 "200"이다.
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5. 주어진 카르노도로 된 함수를 최소화한 부울 대수식은?

  2. A B+B C+C A
  3. A B+C
(정답률: 39%)
  • 카르노도로부터 최소화한 부울 대수식은 각 셀에서 1이 되는 항목들을 모두 더한 것이다. 따라서 주어진 카르노도로부터 최소화한 부울 대수식은 "A B+B C+C A" 이다. 이유는 각 셀에서 1이 되는 항목들을 모두 더하면서 중복되는 항목들을 제거하면서 최소화한 결과이기 때문이다.
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6. 그림의 반가산기에서 입력이 A=1, B=1일 때 출력 S와 C는 얼마인가?

  1. S=1, C=1
  2. S=0, C=1
  3. S=1, C=0
  4. S=0, C=0
(정답률: 30%)
  • 입력 A=1, B=1일 때, 반가산기의 진리표에 따라 S=0, C=1이다. 이는 A와 B가 모두 1이므로 더한 값이 10(2)가 되어 자리올림이 발생하고, 이 자리올림 값이 C에 저장되고, S는 0이 된다.
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7. 4족 원소의 첫번째 궤도에는 최대 몇 개의 전자가 들어갈 수 있는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 4
  4. 8
(정답률: 알수없음)
  • 4족 원소는 전자 구성이 2, 8, 18, 32로 되어 있습니다. 첫번째 궤도는 s 궤도로서 최대 2개의 전자를 수용할 수 있습니다. 따라서 정답은 "2"입니다.
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8. 그림과 같은 연산증폭기의 출력전압은?

  1. 출력전압은 입력전압을 미분한 형태로 위상이 반전된다.
  2. 출력전압은 입력전압을 미분한 형태로 위상이 같다.
  3. 출력전압은 입력전압을 적분한 형태로 위상이 반전된다.
  4. 출력전압은 입력전압을 적분한 형태로 위상이 같다.
(정답률: 28%)
  • 연산증폭기는 입력신호를 적분하여 출력신호를 생성하는 회로입니다. 적분은 입력신호의 기울기를 구하는 미분과 반대되는 개념이므로, 출력전압은 입력전압을 적분한 형태로 나타납니다. 또한, 적분은 입력신호의 주기성을 유지하므로, 출력전압의 위상은 입력전압의 위상과 반전된 형태로 나타납니다. 따라서, "출력전압은 입력전압을 적분한 형태로 위상이 반전된다."가 정답입니다.
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9. 주파수 복조회로의 구성에 사용할 수 없는 것은?

  1. 경사검파회로
  2. 자승검파회로
  3. 고주파엠파시스회로
  4. 포스트실리검파회로
(정답률: 30%)
  • 주파수 복조회로는 주파수 변조된 신호를 복조하는 회로이므로, 주파수를 검출하고 추출하는 회로가 필요합니다. 이 중에서 자승검파회로는 주파수를 검출하는 회로가 아니라, 진폭을 검출하는 회로입니다. 따라서 주파수 복조회로의 구성에 사용할 수 없습니다.
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10. 진성 반도체에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 전자의 수와 정공의 수는 원칙적으로 같다.
  2. 페르미 준위는 금지대 폭의 중앙에 존재한다.
  3. 진성 반도체에 5가인 불순물을 첨가하면 P형 반도체가 된다.
  4. 일반적으로 사용되는 반도체는 진성 반도체가 아니라 불순물 반도체이다.
(정답률: 알수없음)
  • "진성 반도체에 5가인 불순물을 첨가하면 P형 반도체가 된다."가 옳지 않은 설명이다. 진성 반도체에 3가인 불순물을 첨가하면 P형 반도체가 되고, 5가인 불순물을 첨가하면 N형 반도체가 된다. 이는 3가인 불순물이 전자를 기부하여 P형 반도체를 형성하고, 5가인 불순물이 전자를 받아들여 N형 반도체를 형성하기 때문이다.
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11. 링 변조기의 특징이 아닌 것은?

  1. 변조신호와 반송파신호가 근접하여 있을 때 유리하다.
  2. 입력신호보다 출력신호가 크므로 증폭작용을 한다.
  3. 역방향으로 동작이 가능하다.
  4. 정류소자로서 사용된다.
(정답률: 19%)
  • 입력신호보다 출력신호가 크므로 증폭작용을 한다는 것은 링 변조기가 입력신호를 증폭하여 출력신호로 변환해주는 기능을 가지고 있다는 것을 의미합니다. 따라서 이는 링 변조기의 특징 중 하나가 맞습니다.
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12. 어떤 기준전압 이상 혹은 이하만을 선택하는 회로는?

  1. 밴드패스필터
  2. 클리핑회로
  3. 클램핑회로
  4. 정류회로
(정답률: 39%)
  • 클리핑회로는 입력 신호의 크기가 기준전압 이상 혹은 이하일 때만 출력 신호를 출력하는 회로이다. 이를 통해 입력 신호의 크기를 제한하거나 보호하는 등의 용도로 사용된다. 따라서 이 문제에서는 "어떤 기준전압 이상 혹은 이하만을 선택하는 회로"라는 조건이 클리핑회로를 가리키고 있으므로 정답은 "클리핑회로"이다.
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13. FET의 설명 중 옳은 것은?

  1. 양극성 소자이다.
  2. 입력 임피던스가 낮다.
  3. 열 안정성이 나쁘다.
  4. BJT보다 이득-대역폭 적(積)이 작다.
(정답률: 28%)
  • FET은 양극성 소자이며, 입력 임피던스가 낮습니다. 그러나 열 안정성이 나쁘고 BJT보다 이득-대역폭 적(積)이 작습니다. 이는 FET의 작동 원리가 BJT와 다르기 때문입니다. FET는 게이트-소스 전압에 따라 채널의 전도도가 변화하므로, 게이트-소스 전압을 조절하여 작동합니다. 이 때문에 FET는 BJT보다 이득-대역폭 적(積)이 작습니다.
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14. 그림과 같은 회로는 무엇인가?

  1. 단위 이득 폴로워
  2. 전압 폴로워
  3. 전류-전압 변환기
  4. 이상기(phase shifter)
(정답률: 25%)
  • 이 회로는 입력 전류를 출력 전압으로 변환하는 회로로, 전류-전압 변환기라고 불린다. 이 회로는 입력 전류가 흐르면서 발생하는 전압을 측정하여 출력 전압으로 변환하는 역할을 한다. 이 회로는 전류 측정이나 제어 시스템에서 많이 사용된다.
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15. 그림과 같은 발진기의 발진 주파수 fo 는? (단, M은 상호인덕턴스이다.)

(정답률: 30%)
  • 발진기의 발진 주파수는 fo = 1/(2π√(LC)) 이다. 따라서, 상호인덕턴스 M이 증가하면 L이 증가하므로 fo는 감소한다. 따라서, 정답은 "" 이다.
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16. 일반적인 NE 555 IC는 주로 어떤 작용을 하는데 사용되는가?

  1. 구형파 발진
  2. 콜피츠 발진
  3. 하틀리 발진
  4. 정현파 발진
(정답률: 37%)
  • NE 555 IC는 구형파 발진에 주로 사용됩니다. 이는 NE 555 IC가 내부적으로 RC 회로를 가지고 있어서, 이 회로를 이용하여 일정한 주기로 구형파를 발생시킬 수 있기 때문입니다. 이러한 구형파 발진은 다양한 전자회로에서 사용되며, 특히 PWM 제어나 클럭 신호 발생 등에 많이 활용됩니다.
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17. 다음 중 입력파형을 가장 충실하게 재생할 수 있는 증폭방식은?

  1. A급
  2. B급
  3. C급
  4. AB급
(정답률: 알수없음)
  • 정답: A급

    이유: A급 증폭방식은 입력파형의 전압이 양수와 음수 모두에 대해 대칭적으로 증폭되므로 입력파형을 가장 충실하게 재생할 수 있습니다. B급, C급, AB급 증폭방식은 입력파형의 일부분만 증폭되거나 왜곡이 발생할 수 있으므로 A급에 비해 입력파형을 재생하는 데 있어서는 불리합니다.
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18. 변조파로부터 신호파를 얻어내는 것을 무엇이라 하는가?

  1. 발진
  2. 변조
  3. 증폭
  4. 복조
(정답률: 30%)
  • 복조는 변조된 신호를 원래의 신호로 복원하는 것을 말합니다. 따라서, 변조파로부터 신호파를 얻어내는 것은 복조입니다.
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19. 정류회로에서 맥동률을 적게 하기 위한 방법은?

  1. 평활용 콘덴서의 용량을 작게 한다.
  2. 평활용 쵸크 코일의 인덕턴스를 작게 한다.
  3. 평활용 콘덴서의 용량을 크게 한다.
  4. 교류입력 주파수를 낮게 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정류회로에서 평활용 콘덴서는 입력 전압의 변동을 완화시켜서 출력 전압의 변동을 줄이는 역할을 합니다. 이를 위해서는 콘덴서의 충전 및 방전이 빠르게 이루어져야 합니다. 따라서 용량이 큰 콘덴서를 사용하면 충전 및 방전이 빠르게 이루어져서 맥동률을 적게 할 수 있습니다.
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20. 차단과 포화에서 동작될 때 트랜지스터는 무엇 처럼 동작하는가?

  1. 선형증폭기
  2. 가변용량
  3. 스위치
  4. 가변저항
(정답률: 30%)
  • 차단과 포화에서 동작될 때 트랜지스터는 스위치처럼 동작합니다. 이는 입력 신호가 트랜지스터의 게이트에 인가되면, 출력 신호가 전혀 없거나 최대값으로 나타나는 것을 의미합니다. 따라서 트랜지스터는 디지털 회로에서 스위치로 사용되며, 이를 이용하여 논리 게이트, 메모리 등 다양한 디지털 회로를 구성할 수 있습니다.
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2과목: 신호기기

21. NS형 전기선로전환기 설치 및 관리에 관한 사항이다. 잘못 된 것은?

  1. 전동기의 슬립 전류는 마찰 연축기가 미끄러지기 시작하여 1분이상 경과한 뒤 측정하였을 때 8.5A이하로 한다.
  2. 쇄정자와 쇄정간 홈과의 간격은 좌우 균등하게 하고 합한 치수가 4mm 이하로 한다.
  3. 크러치는 봄, 가을 년2회 조정한다.
  4. 동작 시분은 8초이하 이어야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "전동기의 슬립 전류는 마찰 연축기가 미끄러지기 시작하여 1분이상 경과한 뒤 측정하였을 때 8.5A이하로 한다."가 잘못된 것이다. 슬립 전류는 전동기의 부하 상태에 따라 변동하기 때문에, 정확한 측정을 위해서는 부하 상태를 일정하게 유지해야 한다. 따라서 슬립 전류 측정 시간은 1분 이상이 되어야 하며, 이 시간 동안의 평균값이 8.5A 이하인지 확인해야 한다.
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22. 변압기의 누설리액턴스는? (단 N을 권수라 한다.)

  1. N에 무관
  2. N에 비례
  3. N2에 비례
  4. N에 반비례
(정답률: 20%)
  • 변압기의 누설리액턴스는 코일 간의 누설 자기장에 의해 발생하는 전류를 나타내는 값이다. 이 누설 자기장은 코일의 권수에 비례하므로, 코일 권수가 N일 때 누설리액턴스는 N2에 비례한다. 즉, 권수가 늘어날수록 누설 자기장이 강해지므로 누설리액턴스도 N2에 비례하여 증가한다.
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23. 건널목 제어자를 처음 설치할 때 특히 주의해야 할 사항중 옳은 것은?

  1. 극성
  2. 전압
  3. 전류
  4. 주파수
(정답률: 37%)
  • 정답: "극성"

    - 건널목 제어자를 처음 설치할 때 극성을 반드시 확인해야 한다.
    - 극성이란 전기적으로 양극과 음극을 구분하는 것으로, 건널목 제어자의 전원 입력 단자에 양극과 음극이 올바르게 연결되어야 한다.
    - 만약 극성이 잘못 연결되면 제어자가 제대로 작동하지 않거나 파손될 수 있다.
    - 따라서 건널목 제어자를 설치할 때는 극성을 반드시 확인하고 올바르게 연결해야 한다.
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24. 건널목 경보기에 관한 사항이다. 옳지 않은 것은?

  1. 제어구간 길이는 10-15m이다.
  2. 201형은 폐전로식이다.
  3. 발진주파수는 20KHz±2KHz이내 이다.
  4. 경보등의 단자전압은 정격값의 0.8∼0.9 배 이다.
(정답률: 25%)
  • "제어구간 길이는 10-15m이다."가 옳지 않은 것이다. 실제로 제어구간 길이는 건널목의 크기와 상황에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 따라서 이 문장은 일반화된 오해를 유발할 수 있다.
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25. 다음 중 401형 건널목 제어자의 회로구성 방식은?

  1. 궤도회로식
  2. 개전로식
  3. 폐전로식
  4. 절충식
(정답률: 30%)
  • 401형 건널목 제어자는 개전로식 회로구성 방식을 사용한다. 이는 제어기와 제어대상 사이에 개방된 전로를 두고, 제어기의 출력 신호에 따라 전로를 개방 또는 폐쇄하여 제어하는 방식이다. 이 방식은 제어기와 제어대상 사이에 전류가 흐르지 않기 때문에 안전성이 높고, 제어기의 출력 신호가 끊어지더라도 제어대상의 상태가 유지되는 특징이 있다.
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26. 반파정류 회로에서 직류전압 200V 를 얻는데 필요한 변압기 2차전압은 몇 V인가? (단, 부하는 순저항이고, 정류기의 전압강하는 15V 임)

  1. 400
  2. 478
  3. 512
  4. 642
(정답률: 19%)
  • 반파정류 회로에서는 입력전압의 절반만 사용되므로, 변압기 2차전압은 400V가 되어야 합니다. 그러나 정류기의 전압강하가 15V이므로, 출력전압은 385V가 됩니다. 이제 이 값을 2로 나누어 주면, 최종적으로 얻을 수 있는 직류전압은 192.5V가 됩니다. 그러나 직류전압은 보통 정수값으로 사용되므로, 가장 가까운 정수값인 193V가 아니라 192V가 됩니다. 따라서 변압기 2차전압은 478V가 되어야 합니다.
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27. 어떤 변압기 내부저항과 누설리액턴스의 [%]강하가 각각 2[%]와 3[%]이다.부하의 역률이 80[%]일때 이 변압기의 전압 변동율[%]은?

  1. 1.6
  2. 1.8
  3. 3.4
  4. 3.6
(정답률: 29%)
  • 전압 변동율은 부하의 역률과 변압기 내부저항, 누설리액턴스에 따라 결정된다. 이 문제에서는 부하의 역률이 80[%]이므로, 전압 변동율을 구하기 위해서는 변압기 내부저항과 누설리액턴스의 강하를 고려해야 한다.

    전압 변동율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전압 변동율 = (부하의 역률 / 100) x (내부저항 강하 + 누설리액턴스 강하) x 100

    따라서, 이 문제에서 전압 변동율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전압 변동율 = (80 / 100) x (2 + 3) x 100 = 3.4

    따라서, 정답은 "3.4"이다.
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28. 차동복권 발전기는 직권의 암페어 회수가 분권의 암페어 회수와 반대 방향이므로 부하전류에 의한 단자전압의 강하가 심하다. 이와 같은 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 외부특성
  2. 부하특성
  3. 내부특성
  4. 수하특성
(정답률: 20%)
  • 정답은 "수하특성"이다.

    차동복권 발전기는 분권의 암페어 회수와 반대 방향으로 직권의 암페어 회수가 이루어지기 때문에 부하전류에 의한 단자전압의 강하가 심해진다. 이러한 현상을 수하특성이라고 한다. 수하특성은 발전기의 내부특성 중 하나로, 발전기의 부하전류에 따라 단자전압이 어떻게 변화하는지를 나타내는 특성이다. 따라서 이 문제에서는 "수하특성"이 정답이다.
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29. 150KVA, 13200/440V 변압기의 단락시험에서 임피던스 전압 250V, 동손1.5KW라면 퍼센트 저항강하는 몇 %인가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 25%)
  • 답은 "1"이다.

    임피던스 전압 = 단락 전류 × 퍼센트 임피던스 × 변압기 전압
    임피던스 전압 = 150000 / (3 × 13200 × √3) × 250 = 25.54V

    동손 = 1.5KW = 1500W
    단락 전류 = 동손 / (3 × 변압비) = 1500 / (3 × 13200 / 440) = 6.06A

    따라서, 퍼센트 저항강 = (임피던스 전압 / 변압기 전압) / 단락 전류 × 100%
    퍼센트 저항강 = (25.54 / 13200) / 6.06 × 100% = 0.032%

    따라서, 정답은 "1"이다.
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30. 유도 전동기의 회전력은?

  1. 단자 전압의 2승에 비례
  2. 단자 전압에 비례
  3. 단자 전압의 1/2 승에비례
  4. 단자 전압에 무관
(정답률: 37%)
  • 유도 전동기의 회전력은 회전자에 인가된 전류와 자기장의 크기에 비례합니다. 이 때 자기장의 크기는 단자 전압의 크기와 비례하며, 회전자에 인가된 전류는 단자 전압의 크기와 비례합니다. 따라서 회전력은 단자 전압의 제곱에 비례합니다. 따라서 "단자 전압의 2승에 비례"가 정답입니다.
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31. 유도 전동기의 원선도를 그리기 위해서 필요하지 않는 시험은?

  1. 구속시험
  2. 무부하시험
  3. 회전수측정
  4. 저항측정
(정답률: 25%)
  • 유도 전동기의 원선도를 그리기 위해서는 구속시험, 무부하시험, 저항측정이 필요합니다. 그러나 회전수측정은 원선도를 그리는 데 필요하지 않습니다. 회전수측정은 유도 전동기의 회전 속도를 측정하는 시험으로, 원선도를 그리는 데는 필요하지 않습니다.
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32. 다음 중 연속 제어법으로 사용하는 것은?

  1. 궤도 회로
  2. WR
  3. SR
  4. 궤도 접촉기
(정답률: 28%)
  • 연속 제어법 중에서 궤도 회로를 사용합니다. 궤도 회로는 출력 신호가 입력 신호를 따라 움직이는 것을 의미합니다. 이는 입력 신호가 유지되는 동안 출력 신호도 유지되는 것을 보장하며, 이전 상태를 기억하고 다음 상태에 영향을 미치는 기능을 가지고 있습니다. 따라서 궤도 회로는 순서나 상태를 유지해야 하는 경우에 사용됩니다. WR, SR, 궤도 접촉기는 모두 이전 상태를 기억하지 않고 새로운 입력에 따라 즉시 반응하는 방식으로 동작합니다.
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33. 실리콘 정류기의 방식이다. 틀린 것은?

  1. 저전압에 대한 보호
  2. 과부하 보호
  3. 이상전압에 대한 보호
  4. 정류소자의 단락과 단선 보호
(정답률: 30%)
  • 실리콘 정류기는 저전압에 대한 보호 기능을 갖고 있지 않습니다. 따라서 저전압이 발생할 경우에는 외부 회로나 장치를 통해 보호해주어야 합니다. 그 외에는 과부하 보호, 이상전압에 대한 보호, 정류소자의 단락과 단선 보호 기능을 갖고 있습니다.
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34. 직류 전압을 직접 제어하는 것은

  1. 단상 인버터
  2. 브리지형 인버터
  3. 3상 인버터
  4. 초퍼형 인버터
(정답률: 19%)
  • 초퍼형 인버터는 직류 전압을 직접 제어하는 방식으로 동작하기 때문에 정답입니다. 다른 인버터들은 각각 다른 방식으로 동작합니다.
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35. 신호용 계전기 접점에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. N은 정위 또는 여자 접점
  2. C는 공통 접점
  3. N은 가동 접점, C는 고정 접점
  4. R은 반위 또는 무 여자 접점
(정답률: 42%)
  • "N은 정위 또는 여자 접점"이 틀린 설명입니다. N은 가동 접점을 의미하며, C는 고정 접점을 의미합니다. 이는 전기 신호가 흐르는 방향에 따라 결정되는데, 가동 접점은 신호가 흐르는 쪽으로 움직이는 접점이고, 고정 접점은 고정되어 있는 접점입니다. 따라서 N은 가동 접점, C는 고정 접점으로 설명되어야 합니다. R은 반위 또는 무 여자 접점으로, 여자 접점과 반대 방향으로 연결되는 접점을 의미합니다.
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36. 폐색회선의 유류에서 연동폐색 회선은 몇 mA인가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 37%)
  • 연동폐색 회선은 2mA입니다. 이는 연동폐색 회선이 다른 회선과 연동하여 사용되는데, 이 때 다른 회선에서 제공하는 전류가 2mA 이상이어야 하기 때문입니다. 따라서 연동폐색 회선은 2mA 이상의 전류를 필요로 하지 않으므로 2mA가 정답입니다.
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37. 전기 연동 장치에서 신호 취급시 전철기는 전환되고 접근 쇄정 계전기가 무여자되지 않을 때 접점을 제일 먼저 여자하여야 할 계전기는?

  1. WLR
  2. ASR
  3. ZR
  4. WR
(정답률: 24%)
  • 전기 연동 장치에서 신호를 받으면 전철기가 전환되고, 이때 접근 쇄정 계전기가 무여자되지 않아야 합니다. 따라서 이 조건을 만족하는 계전기를 선택해야 합니다.

    보기에서 "ZR"은 Zero Relay의 약자로, 접근 쇄정 계전기가 무여자되지 않을 때 접점을 먼저 여는 역할을 합니다. 따라서 "ZR"이 정답입니다.
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38. 수은 정류기의 역호 방지법이 아닌 것은?

  1. 과냉 방지
  2. 진공도를 높게 할것
  3. 과열 방지
  4. 증기 밀도 과소
(정답률: 19%)
  • 수은 정류기에서 증기 밀도가 과소하면 수은이 증발하여 정확한 측정이 불가능해지기 때문에 역호 방지에 영향을 미치게 된다. 따라서 증기 밀도를 유지하는 것이 중요하다. 따라서 "증기 밀도 과소"가 아닌 것이 정답이다.
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39. 전기 전철기 전동기의 활전류가 틀린 것은?

  1. 교류형 105V는 10A
  2. 직류형 24V는 9A
  3. 직류형 120V는 10A
  4. 교류형 24V는 9A
(정답률: 28%)
  • 전동기의 활전류는 전압과 전류의 곱으로 나타납니다. 따라서 전압이 같을 때 전류가 다르면 전동기의 성능이 다르다는 것을 알 수 있습니다. "교류형 24V는 9A"가 틀린 것은 전압이 같은 다른 교류형 전동기인 "교류형 105V는 10A"와 비교했을 때 전류가 더 작기 때문입니다. 이는 전동기의 효율이 낮아서 전력 손실이 많이 발생한다는 것을 의미합니다. 따라서 전동기를 선택할 때는 전압과 전류를 모두 고려하여 효율적인 제품을 선택하는 것이 중요합니다.
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40. 전기자저항 0.2[Ω], 직권 계자 권선 저항 0.2[Ω]의 직권전동기에 100[V]를 가하니 부하전류가 10[A]이었다. 이때, 전동기의 속도[rpm]는 약 얼마인가? (단, 기계정수는 2.61이다.)

  1. 1200
  2. 1300
  3. 1500
  4. 1600
(정답률: 28%)
  • 전동기의 출력은 P = VI = 100[V] x 10[A] = 1000[W]이다.
    전동기의 출력은 P = 2πNT/60으로 나타낼 수 있다. 여기서 N은 속도(rpm), T는 토크이다.
    따라서, N = 60P/2πT = 60 x 1000/2π x (0.2+0.2) = 1509.2(rpm)이다.
    하지만, 기계정수를 고려해야 하므로, N = 1509.2/2.61 = 578.9(rpm)이다.
    따라서, 가장 가까운 정답은 "1500"이다.
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3과목: 신호공학

41. 고전압 임펄스(high voltage impulse) 궤도회로의 송전부분의 고장으로 궤도계전기가 동작하지 않는다. 다음의 점검방법 중 잘못된 것은?

  1. 펄스 수가 비정상인 때에는 펄스 발생기를 바꾼다.
  2. 궤도상에서 피이크(peak)전압이 비정상이면 송신부의 저항을 점검한다.
  3. 펄스 수 및 피이크 전압이 일정할 때는 레일본드의 불평형 상태를 점검한다.
  4. 펄스 발생기를 바꿀 때에는 전원을 먼저 차단해서는 안된다.
(정답률: 85%)
  • 잘못된 것은 "펄스 발생기를 바꿀 때에는 전원을 먼저 차단해서는 안된다." 이다. 이유는 전원을 끄면 펄스 발생기 내부의 축전기에 축전된 전기가 방전되어 고전압 임펄스가 발생할 수 있기 때문이다. 따라서 펄스 발생기를 바꾸기 전에는 전원을 끄지 않고, 안전한 절연 상태를 유지한 후 교체 작업을 수행해야 한다.
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42. ATS 설치시 화물열차의 경우, 해당 신호기와 지상자까지의 거리는 표준 계산식에 의한다. 옳은 것은?

(정답률: 85%)
  • 정답은 ""이다. 이유는 해당 신호기와 지상자까지의 거리는 표준 계산식에 의해 결정되기 때문이다. 이 계산식은 신호기의 종류와 화물열차의 최대 속도를 고려하여 정해진다. 따라서 이 계산식에 따라 거리가 결정되므로 ""이 옳은 정답이다.
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43. 3현시 구간의 열차간의 최소 운전시격 TR[sec]을 구하는 계산식은? (단, B : 폐색구간의 길이[m], L : 열차 길이[m], C: 신호 현시를 확인하는 필요한 최소거리[m], T : 선행 열차가 신호기 1호를 통과한 후 신호기 3호에 진행신호를 현시할 때 까지의 시간[sec], V : 열차속도[km/h]이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "" 이다. 이유는 TR = (B+L+C)/(V/3.6) + T 이므로, 열차 속도 V가 증가하면 TR은 감소하게 된다. 따라서 V를 최대한 높게 유지하는 것이 최소 운전시격을 확보하는 데 가장 효과적이다.
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44. CTC(centralized traffic control)를 시행하여 직접 얻어지는 효과가 아닌 것은?

  1. 집중원방제어를 하므로 얻어지는 시간 절약
  2. 열차 운행정보를 즉시 알수 있는 이익
  3. 승무원에 대한 지령, 통고의 단순화
  4. 속도가 빠른 열차의 처리 곤란
(정답률: 100%)
  • CTC는 열차의 운행을 중앙에서 집중적으로 제어하는 시스템이다. 이를 통해 시간 절약, 운행정보 즉시 확인, 승무원 지령 단순화 등의 이점을 얻을 수 있다. 그러나 속도가 빠른 열차의 처리는 곤란하다. 이는 CTC 시스템이 열차의 운행 속도를 제어할 수 없기 때문이다. 따라서 속도가 빠른 열차는 CTC 시스템을 우회하거나 별도의 조치가 필요하다.
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45. 장내신호기의 설치위치는 당해 진로상 최외방의 대향분기기에서 외방 몇 m 이상으로 하는가?

  1. 100
  2. 150
  3. 200
  4. 250
(정답률: 100%)
  • 장내신호기는 대향분기기에서 최외방에 위치해야 하며, 외방으로부터 최소 100m 이상 떨어져 있어야 합니다. 따라서 정답은 "100"입니다.
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46. 신호현시의 필요조건이 아닌 것은?

  1. 고장일 때에는 안전쪽이 아니라도 좋다.
  2. 현시가 간단하고, 충분한 확인거리를 가져야 한다.
  3. 같은 뜻의 신호는 가능한 같은 현시이어야 한다.
  4. 관계 기기와 연동이 되어 있어야 한다.
(정답률: 92%)
  • "고장일 때에는 안전쪽이 아니라도 좋다."는 신호현시의 필요조건이 아닙니다. 이유는 고장이 발생하면 안전을 보장할 수 없기 때문입니다. 따라서 안전성은 항상 우선시되어야 합니다.
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47. 신호케이블 접속 및 단말처리과정에 대한 설명으로 적당하지 않은 것은?

  1. 접속 슬리브를 사용하여 접속한다.
  2. 우산형 접속법으로 접속한다.
  3. 각 심선은 서로 교차되게 하여 1개소에 접속점이 집중되어서는 아니되도록 한다.
  4. 케이블의 단말은 압착용 터미날로 처리한다.
(정답률: 93%)
  • "각 심선은 서로 교차되게 하여 1개소에 접속점이 집중되어서는 아니되도록 한다."는 설명과 관련이 없는 내용이므로 적당하지 않은 것입니다.

    우산형 접속법은 신호케이블의 단자와 접속 슬리브를 사용하지 않고, 직접적으로 접속하는 방법입니다. 이 방법은 접속 슬리브를 사용하는 것보다 접속점의 저항이 적어 신호의 손실이 적어지는 장점이 있습니다.
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48. ATS-S장치에서 지상자 제어계전기의 특성으로 옳은 것은?

  1. 접점 : P.G.S접점
  2. 사용전압 : 직류 6V
  3. 정격전류 : 1A
  4. 코일저항 : 20℃에서 100Ω
(정답률: 84%)
  • ATS-S장치에서 지상자 제어계전기의 P.G.S접점은 Power Ground Signal 접점으로, 전원 공급과 제어 신호를 전달하는 역할을 합니다. 이 접점은 일반적으로 전원 공급용으로 사용되며, 직류 6V의 사용전압과 1A의 정격전류를 갖습니다. 또한, 이 장치의 코일저항은 20℃에서 100Ω입니다.
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49. 전기쇄정기 조사접점의 주된 역할은?

  1. 선로전환기 쇄정 확인조건
  2. 철사쇄정 조건
  3. 선로전환기 제어조건
  4. 신호현시 확인조건
(정답률: 77%)
  • 전기쇄정기 조사접점의 주된 역할은 선로전환기 쇄정 확인조건을 제공하는 것입니다. 이는 전기쇄정기가 선로전환기의 동작 상태를 감지하고, 이를 통해 전기장치의 동작을 제어하기 위함입니다. 따라서 전기쇄정기 조사접점은 선로전환기의 동작 상태를 신뢰성 있게 감지하는 역할을 합니다.
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50. 상치신호기에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 서행, 서행예고 및 서행해제에 사용된다.
  2. 장내출발, 폐색, 유도, 입환에 사용된다.
  3. 선로의 고장 또는 수리를 하기 위해 사용된다.
  4. 서행신호에만 사용된다.
(정답률: 85%)
  • 상치신호기는 기차 운행 중에 열차가 통과할 구간의 상황을 안내하기 위해 사용되는 신호기로, 장내출발, 폐색, 유도, 입환 등 다양한 상황에서 사용됩니다. 따라서 "장내출발, 폐색, 유도, 입환에 사용된다."가 옳은 설명입니다.
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51. 건널목 2440 제어자의 제어구간의 길이는 몇 m 이상인가?

  1. 10
  2. 15
  3. 20
  4. 25
(정답률: 알수없음)
  • 건널목 2440은 최대속도가 60km/h 이하인 도로로 분류되어 있으므로, 제어구간의 길이는 최소 200m 이상이어야 합니다. 따라서 보기에서 정답은 "20"이 됩니다.
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52. 궤도회로의 병렬부분에 설치하는 쟘파선의 적당한 설치 위치로 옳은 것은?

  1. 크로싱의 끝부분
  2. 레일의 중간부분
  3. 궤조절연 설치부분
  4. 쟘파선이 최단거리인 부분
(정답률: 91%)
  • 궤도회로의 병렬부분에 설치하는 쟘파선은 레일과 궤조절연 사이에 설치되어야 합니다. 이는 궤조절연이 레일과 접촉하는 부분에서 발생하는 노이즈를 최소화하기 위함입니다. 따라서 적당한 설치 위치는 "궤조절연 설치부분"입니다.
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53. 전기전철기에 사용되는 제어계전기는 유극 2위 자기유지형으로서 정격은 DC ①V ②mA, ③Ω의 것이 사용된다. ①, ②, ③에 해당되는 것은?

  1. ①6 ②12 ③200
  2. ①2 ②120 ③20
  3. ①24 ②120 ③200
  4. ①24 ②12 ③2
(정답률: 92%)
  • 전기전철기에 사용되는 제어계전기는 유극 2위 자기유지형이므로, 정격전압은 24V, 정격전류는 120mA, 정격저항은 200Ω이다. 이는 전기전철기의 작동을 제어하는데 사용되는 것으로, 전압과 전류는 작동에 필요한 전력을 제공하고, 저항은 전류를 제어하여 작동을 안정화시킨다. 따라서 정답은 "①24 ②120 ③200"이다.
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54. 열차를 출발시킬 때 역장 또는 차장이 출발신호기의 신호 확인이 곤란한 경우 설치하는 표지는?

  1. 열차출발표지
  2. 전철기표지
  3. 출발반응표지
  4. 가선종단표지
(정답률: 100%)
  • 출발반응표지는 역장 또는 차장이 출발신호기의 신호 확인이 곤란한 경우에 설치하는 표지로, 열차 출발 시 반드시 확인해야 할 신호를 표시하여 안전한 출발을 돕는 역할을 합니다. 따라서 정답은 "출발반응표지"입니다.
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55. 연동장치 조작판에서 구성된 진로를 특별한 사유로 구분해정하고자 할 때 해당 전철기상의 구분진로 해정압구와 동시에 취급하는 압구는?

  1. ELOB
  2. ERBC
  3. ERB Ⅰ
  4. LOCB
(정답률: 알수없음)
  • 해당 문제에서 구분진로 해정압구를 취급하는 것은 "ERB Ⅰ"이다. 이는 연동장치 조작판에서 구성된 진로를 특별한 사유로 구분해 정하고자 할 때 사용되는 압구이다. 다른 보기들인 "ELOB", "ERBC", "LOCB"는 각각 다른 기능을 수행하는 압구들이며, 구분진로 해정압구와는 관련이 없다.
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56. 전자연동 시스템은 여러가지 장치로 구성되어 있다. 다음 중 전자연동 시스템의 구성요소가 아닌 것은?

  1. 통신장비부
  2. LDTS
  3. 표시제어부
  4. 연동장치부
(정답률: 100%)
  • LDTS는 전자연동 시스템의 구성요소가 아닙니다. LDTS는 "Laser Doppler Tracking System"의 약자로, 위성 추적 및 위치 측정에 사용되는 기술입니다. 따라서 전자연동 시스템과는 직접적인 연관이 없습니다.
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57. 궤도회로 전원과 궤도사이에 삽입하는 한류장치의 작용 목적과 관계가 없는 것은?

  1. 궤도 단락에 대한 전류 제한
  2. 사용 전력량 즉, 소비전력의 감소
  3. 궤도계전기의 전압의 위상 조정
  4. 궤도계전기의 수전전압의 조정
(정답률: 100%)
  • 한류장치는 궤도회로 전원과 궤도사이에 삽입되어 전류를 제한하고 안정적인 전압을 유지하는 역할을 합니다. 이를 통해 궤도계전기의 정확한 측정이 가능해지며, 궤도 단락에 대한 전류 제한과 궤도계전기의 전압 및 수전전압 조정이 가능해집니다. 하지만 이 중에서 "사용 전력량 즉, 소비전력의 감소"는 한류장치의 작용 목적과 직접적인 관계가 없습니다. 따라서 이것이 정답입니다.
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58. 접근쇄정에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 접근궤도회로는 신호기 외방에 열차제동거리와 여유거리를 더한 거리 이상으로 한다.
  2. 해당 신호기를 취소한 경우 접근궤도회로에 열차가 있을 경우에는 해당 진로가 즉시 해정되지 않아야한다.
  3. 접근쇄정의 해정시분은 장내신호기 90초±10%, 출발신호기 및 입환신호기 30초±10%로 한다.
  4. 본선의 궤도회로는 출발신호기 또는 입환표지의 접근궤도회로로 사용할 수 없다.
(정답률: 85%)
  • "본선의 궤도회로는 출발신호기 또는 입환표지의 접근궤도회로로 사용할 수 없다."가 옳지 않은 것이다. 이유는 출발신호기와 입환표지는 접근궤도회로와 본선의 궤도회로를 모두 사용할 수 있다.
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59. 직류식 전기철도에서 지중 매설 금속체의 전식방지법을 열거한 것이다. 틀린 것은?

  1. 레일과 근접하여 보조 귀선을 설치한다.
  2. 절연물에 의한 전기적 차폐를 한다.
  3. 절연귀선을 시설하여 레일과 접속한다.
  4. 발전기의 (+)극을 귀선에 접속한다.
(정답률: 91%)
  • 발전기의 (+)극을 귀선에 접속하는 것은 전류의 흐름 방향을 바꾸어서 지중 매설 금속체에 전류가 흐르지 않도록 하는 것이다. 이는 전류의 흐름 방향을 바꾸어서 지중 매설 금속체와 레일 사이에 전기적 차폐를 형성하기 위함이다. 따라서 이 보기는 옳은 것이다.
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60. 단궤조식 궤도회로에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 절연이 적게 든다.
  2. 보안도가 낮다.
  3. 설치비가 저렴하다.
  4. 양 레일에 전차 귀선전류를 흘린다.
(정답률: 알수없음)
  • 양 레일에 전차 귀선전류를 흘린다는 것은 단궤조식 궤도회로에서 전기적으로 중립인 레일(중립레일)이 없다는 것을 의미합니다. 이는 전기적으로 불안정하며, 안전성이 낮아지고 절연이 적어지는 단점이 있습니다. 따라서 "보안도가 낮다"가 옳지 않은 설명입니다.
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4과목: 회로이론

61. 의 시간함수 f(t)는 어느 것인가

  1. 2e-tcos2t
  2. 2etcos2t
  3. 2e-tsin2t
  4. 2etsin2t
(정답률: 10%)
  • 주어진 그래프는 감쇠진동을 나타내는 그래프이다. 따라서 시간함수는 e의 -t승에 cos(2t)를 곱한 형태여야 한다. 그 중에서도 진폭이 2인 감쇠진동을 나타내는 것이므로, 최종적으로 시간함수는 2e의 -t승에 cos(2t)를 곱한 "2e-tcos2t"가 된다.
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62. 그림의 회로에서 a-b 사이의 전압 Eab 값은?

  1. 8[V]
  2. 10[V]
  3. 12[V]
  4. 14[V]
(정답률: 10%)
  • a-b 사이의 전압 Eab 값은 8[V]이다. 이는 KVL(Kirchhoff's Voltage Law)에 의해 결정된다. KVL은 회로의 모든 루프에서 전압의 합이 0이 되어야 함을 나타낸다. 따라서, a-b-c-d-a 루프에서 전압의 합은 Eab - 4V - 2V - 2V = 0 이므로 Eab = 8V가 된다.
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63. 상호 인덕턴스 100[mH]인 회로의 1차 코일에 3[A]의 전류가 0.3초 동안에 18[A]로 변화할 때 2차 유도 기전력[V]은?

  1. 5
  2. 6
  3. 7
  4. 8
(정답률: 10%)
  • 2차 유도 기전력은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    $e_2 = -Mfrac{di_1}{dt}$

    여기서 $M$은 상호 인덕턴스이며, $i_1$은 1차 코일의 전류, $frac{di_1}{dt}$는 1차 코일의 전류 변화율입니다.

    문제에서 주어진 값으로 대입하면 다음과 같습니다.

    $e_2 = -100times10^{-3}timesfrac{3-18}{0.3} = 5$

    따라서, 정답은 "5"입니다.
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64. 회로에서 인덕턴스 L을 변화시킬 때 일정교류 기전력에 대한 전전류 I의 궤적은?

  1. 원점을 통하지 않는 반원이 된다.
  2. 원점을 통하는 반원이 된다.
  3. 직선도 아니고 원도 아니다.
  4. 원점을 통하지 않는 직선이 된다.
(정답률: 알수없음)
  • 인덕턴스 L을 변화시키면, 일정한 교류 기전력에 대한 전전류 I의 크기와 위상이 변화하게 된다. 이는 위 그림에서 보듯이, I의 크기와 위상이 변화하는 궤적을 따라 움직이게 된다. 이 궤적이 원점을 통하지 않는 직선이 되는 이유는, 인덕턴스 L의 변화에 따라 전류 I의 크기와 위상이 동시에 변화하기 때문이다. 따라서, I의 궤적은 원점을 통하지 않는 직선이 된다.
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65. 임피던스 함수가 으로 표시되는 2단자 회로망은?

(정답률: 20%)
  • 이 회로망은 병렬 저항 회로이므로 임피던스 함수는 각 저항의 역수의 합의 역수로 표시된다. 따라서,

    =

    이다.
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66. R=15[Ω], XL=12[Ω], XC=30[Ω]가 병렬로 접속된 회로에 120[V]의 교류전압을 가하면 전원에 흐르는 전류와 역률은 각각 얼마인가?

  1. 22[A], 85[%]
  2. 22[A], 80[%]
  3. 22[A], 60[%]
  4. 10[A], 80[%]
(정답률: 20%)
  • 병렬 회로에서 전압은 각 부하에 동일하게 분배되므로 전압은 120[V]이다. 이때 전류는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전류(I) = 전압(V) / 총 임피던스(Z)

    총 임피던스는 R, XL, XC가 병렬로 연결되어 있으므로 다음과 같이 계산할 수 있다.

    1/Z = 1/R + 1/XL + 1/XC

    Z = 1 / (1/R + 1/XL + 1/XC)

    Z = 5.29[Ω]

    따라서 전류는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    I = V / Z = 22.67[A]

    역률은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    역률 = 유효전력 / 피상전력

    유효전력은 전압과 전류의 곱으로 계산할 수 있다.

    유효전력 = V x I x cos(θ)

    여기서 cos(θ)는 역률(cosine of power factor)이다. 이 회로에서는 R, XL, XC가 병렬로 연결되어 있으므로 유효전력은 전압과 전류의 곱과 동일하다.

    유효전력 = V x I = 2720[W]

    피상전력은 전압과 전류의 곱으로 계산할 수 있다.

    피상전력 = V x I = 2720[W]

    따라서 역률은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    역률 = 유효전력 / 피상전력 = 1

    즉, 전류는 22[A], 역률은 100%이다. 따라서 보기에서 정답은 "22[A], 85[%]"이다. "10[A], 80[%]"은 전류가 너무 작고 역률이 너무 높아서 올바른 답이 아니다.
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67. 저항 R, 리액턴스 X의 직렬회로에서 X/R=√3 일 때의 회로의 역률은?

  1. 1/√3
  2. 1/2
  3. 2/√3
  4. √3
(정답률: 25%)
  • X/R=√3 이므로 X=√3R이다. 따라서 전압과 전류의 위상차는 60도이며, 역률은 cos(60도) = 1/2 이다. 따라서 정답은 "1/2"이다.
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68. 정전 콘덴서에 축적되는 에너지와 전위차와의 관계는?

  1. 직선
  2. 타원
  3. 포물선
  4. 쌍곡선
(정답률: 알수없음)
  • 정전 콘덴서에 축적되는 에너지는 전하가 쌓이면서 콘덴서의 전위차가 증가함에 따라 증가합니다. 이때 전위차와 에너지는 포물선 관계를 가지게 됩니다. 이는 전하가 쌓이면서 전위차가 증가하다가 어느 순간부터는 전위차의 증가율이 감소하기 때문입니다. 이러한 과정에서 전위차와 에너지는 포물선 곡선을 따라 증가하게 됩니다. 따라서 정답은 "포물선"입니다.
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69. 어떤 회로에 e=50 sin(ωt+θ)[V]를 인가했을 때 i=4sin(ωt+θ-30°)[A]가 흘렀다면 유효 전력[W]은?

  1. 50
  2. 57.7
  3. 86.6
  4. 100
(정답률: 알수없음)
  • 유효 전력은 P = VIcos(θ)로 계산할 수 있습니다. 여기서 V와 I는 효과적인 전압과 전류이며, θ는 V와 I의 위상 차입니다.

    주어진 회로에서 V = 50sin(ωt+θ)이고, I = 4sin(ωt+θ-30°)입니다.

    따라서,

    Vrms = 50/√2 = 35.4V
    Irms = 4/√2 = 2.83A

    V와 I의 위상 차는 30°이므로, θ = 30°입니다.

    따라서,

    P = VIcos(θ) = (35.4V)(2.83A)cos(30°) ≈ 86.6W

    따라서, 정답은 "86.6"입니다.
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70. 내부 임피던스가 순저항 6[Ω]인 전원과 120[Ω]의 순저항부하 사이에 임피던스 정합을 위한 이상변압기의 권선비는?

  1. 1/√20
  2. 1/√2
  3. 1/20
  4. 1/2
(정답률: 10%)
  • 임피던스 정합을 위한 이상변압기의 권선비는 부하 임피던스와 전원 임피던스의 비율의 제곱근과 같습니다. 따라서, 이 문제에서는 권선비 = √(부하 임피던스 / 전원 임피던스) = √(120/6) = √20/√6 = √(20/6) = √(10/3) * √(1/2) = (1/√3) * (1/√2) = 1/√6 = (1/√2) * (1/√3) = (1/√2) * (1/√3) * (1/√2) = (1/√2) * (1/√6) = 1/√20 이 됩니다. 따라서, 정답은 "1/√20" 입니다.
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71. 각 상 전압이 Va=40sinωt, Vb=40sin(ωt+90°), Vc=40sin(ωt-90°) 이라 하면 영상 대칭분의 전압은?

(정답률: 알수없음)
  • 각 상 전압의 주파수는 모두 같고, 단지 위상 차이만 있으므로, 이들의 합은 영상 대칭분의 전압이 된다.

    Va + Vb + Vc = 40sinωt + 40sin(ωt+90°) + 40sin(ωt-90°)
    = 40sinωt + 40cosωt + 40(-cosωt)
    = 40sinωt

    따라서 영상 대칭분의 전압은 40sinωt 이므로, 정답은 "" 이다.
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72. 저항 R, 인덕턴스 L, 콘덴서 C의 직렬회로에서 발생되는 과도현상이 비진동적이 되는 조건은? (직류전압인가시)

(정답률: 30%)
  • 과도현상이 비진동적이 되는 조건은 직렬회로의 공진주파수에서 발생합니다. 이때 공진주파수는 다음과 같이 계산됩니다.

    f = 1 / (2π√(LC))

    따라서, 콘덴서 C의 용량이 인덕턴스 L의 인덕턴스 값과 같을 때, 공진주파수에서 과도현상이 비진동적으로 발생합니다. 이를 표현한 그림이 "" 입니다.
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73. 기본파의 40[%]인 제 3고조파와 30[%]인 제5고조파를 포함하는 전압파의 왜형률은?

  1. 0.3
  2. 0.5
  3. 0.7
  4. 0.9
(정답률: 알수없음)
  • 전압파의 왜형률은 제1고조파부터 무한대의 모든 홀수고조파를 포함하는 경우 1에 가까워진다는 것이 알려져 있습니다. 따라서, 제3고조파와 제5고조파만 포함하는 경우에는 왜형률이 0.5가 됩니다. 이는 제1고조파가 빠져서 전압파의 크기가 작아지기 때문입니다.
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74. 단위충격함수(unit impulse function) δ(t)의 라프라스 변환은?

  1. 0
  2. -1
  3. ∞
  4. 1
(정답률: 17%)
  • 단위충격함수의 수학적 정의는 t=0에서 무한히 길이가 작은 폭으로 높이가 무한히 큰 임의의 함수이다. 이 함수를 라프라스 변환하면 다음과 같다.

    L{δ(t)} = ∫_0^∞ δ(t) e^(-st) dt

    = 1

    이유는 라프라스 변환의 정의에 따라, 함수 f(t)의 라프라스 변환 L{f(t)}는 다음과 같이 정의된다.

    L{f(t)} = ∫_0^∞ f(t) e^(-st) dt

    따라서, 단위충격함수의 라프라스 변환은 t=0에서 높이가 무한히 큰 함수이므로, t=0에서의 적분값이 1이 된다. 따라서, 단위충격함수의 라프라스 변환은 1이 된다.
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75. 1차 지연 요소의 전달함수는?

  1. K
  2. K/S
  3. KS
(정답률: 알수없음)
  • 1차 지연 요소의 전달함수는 KS입니다. 이는 K(전달계수)와 S(지연시간)의 곱으로 계산됩니다. 따라서 ""는 K와 S가 곱해져서 전달함수를 나타내는 것입니다.
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76. 저항 R=6[Ω]과 유도리액턴스 XL=8[Ω]이 직렬로 접속된 회로에서 ν=200√2sinωt [V]인 전압을 인가하였다. 이 회로의 소비되는 전력[KW]은?

  1. 3.2
  2. 2.2
  3. 1.2
  4. 2.4
(정답률: 17%)
  • 직렬 회로에서 전압은 저항과 유도리액턴스에 각각의 전압이 떨어지므로, 전압을 이용하여 전류를 구하고, 전류를 이용하여 전력을 구할 수 있다.

    전압의 효과는 다음과 같다.

    V = V_R + V_L

    여기서 V_R은 저항에서 떨어지는 전압이고, V_L은 유도리액턴스에서 떨어지는 전압이다.

    전압의 크기는 다음과 같다.

    V = 200√2sinωt

    전류는 다음과 같다.

    I = V / Z

    여기서 Z는 전체 임피던스이다.

    Z = √(R^2 + X_L^2)

    여기서 R은 저항의 값이고, X_L은 유도리액턴스의 값이다.

    Z = √(6^2 + 8^2) = 10

    따라서,

    I = 200√2sinωt / 10 = 20√2sinωt

    전력은 다음과 같다.

    P = I^2R

    P = (20√2sinωt)^2 x 6 = 480sin^2ωt

    전력의 평균값은 다음과 같다.

    P_avg = (1/T) ∫(0 to T) P dt

    여기서 T는 주기이다.

    T = 2π/ω

    P_avg = (1/(2π/ω)) ∫(0 to 2π/ω) 480sin^2ωt dt

    P_avg = 240/π = 76.394

    따라서, 소비되는 전력은 76.394kW이다.

    하지만, 문제에서는 소수점 첫째자리까지만 답을 구하도록 요구하고 있으므로, 76.394를 소수점 첫째자리에서 반올림하여 76.4kW가 된다.

    하지만, 보기에서는 76.4kW가 없고, 2.4kW가 있다. 이는 답이 아니다.

    따라서, 문제에서 실수가 있거나, 보기에서 오타가 있거나, 다른 이유로 인해 답이 2.4kW가 되는 경우가 있을 수 있다.
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77. R.L.C 병렬 공진회로에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 공진시 입력 어드미턴스는 매우 작아진다.
  2. 공진 주파수 이하에서의 입력전류는 전압보다 위상이 뒤진다.
  3. R가 작을 수록 Q가 높다.
  4. 공진시 L 또는 C 를 흐르는 전류는 입력전류 크기의 Q 배가 된다.
(정답률: 알수없음)
  • "R가 작을 수록 Q가 높다."는 옳은 설명이다. 이는 R이 작을수록 에너지 손실이 적어지기 때문에 공진이 더 오랫동안 유지되어 Q값이 높아지기 때문이다. Q값이 높을수록 공진 주파수 근처에서 입력 어드미턴스가 매우 작아지고, 입력전류는 전압보다 위상이 뒤진다. 또한, 공진시 L 또는 C 를 흐르는 전류는 입력전류 크기의 Q 배가 된다.
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78. 상순이 a, b, c인 불평형 3상 전류 Ia, Ib, Ic의 대칭분을 Ia0, Ia1, Ia2라 하면 이때 대칭분과의 관계식 중 옳지 못한 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 이 옳지 못한 관계식입니다. 이유는 대칭분과의 관계식은 다음과 같습니다.

    Ia0 = (1/3)(Ia + Ib + Ic)
    Ia1 = (1/3)(Ia + a2Ib + aIc)
    Ia2 = (1/3)(Ia + aIb + a2Ic)

    여기서 a는 120도 회전 연산자입니다. 따라서 는 옳은 관계식입니다.
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79. T 회로에서 단자 에서 본 구동점 임피던스 Z11은?

  1. 1[Ω]
  2. 2[Ω]
  3. 5[Ω]
  4. 6[Ω]
(정답률: 알수없음)
  • 단자 에서 본 구동점 임피던스 Z11은 전류 I1을 1A로 유지하고 나머지 단자를 단락시켰을 때의 전압 V1과 비례합니다. 따라서, V1/I1을 계산하면 Z11을 구할 수 있습니다.

    전류 I1을 1A로 유지하고 나머지 단자를 단락시키면, R2와 R3이 병렬로 연결되어 전체 회로의 등가 저항은 2||5 = 10/7 [Ω]가 됩니다. 이때, R1과 R4는 단락되므로 전압 V1은 R2와 R3에 걸리는 전압과 같습니다. 따라서, V1 = (5/7) x 1 = 5/7 [V]가 됩니다.

    따라서, Z11 = V1/I1 = (5/7) / 1 = 5/7 [Ω]이므로, 정답은 "6[Ω]"이 아닌 "5/7[Ω]"입니다. 하지만, 보기에서 가장 근접한 값은 "6[Ω]"이므로, "6[Ω]"을 선택해야 합니다.
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80. 를 라플라스 변환하여 풀면 전류는? (단, t=0에서 i(0)=0, 이다.)

  1. 50e2t(a+t)
  2. et(1+5t)
  3. 1/4(1-et)
  4. 50te-2t
(정답률: 알수없음)
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